2027年高考化学一轮总复习 第45讲 难溶电解质的沉淀溶解平衡 专项练习（含解析）

这是一份2027年高考化学一轮总复习 第45讲 难溶电解质的沉淀溶解平衡 专项练习（含解析），共9页。试卷主要包含了向10，已知等内容，欢迎下载使用。
1.(2025·南京模拟)CuC2O4是一种重要的有机反应催化剂。以Na2C2O4为原料制备CuC2O4反应的化学方程式为Na2C2O4+CuSO4CuC2O4↓+Na2SO4。已知室温下:Ka1(H2C2O4)=10-1.23、Ka2(H2C2O4)=10-4.27。下列说法正确的是( )
A.0.1 ml·L-1 Na2C2O4溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(H2C2O4)+c(HC2O4-)
B.向NaHC2O4溶液中加入NaOH溶液可制备Na2C2O4溶液。当pH=7时:c(Na+)2.5×10-3
2.(2025·模拟组合)室温下,下列实验操作及现象能得出相应结论的是( )
3.(2025·镇江句容高级中学模拟)向10.00 mL 0.50 ml·L-1 NaHCO3溶液中滴加不同浓度的CaCl2溶液,观察到明显产生浑浊时,停止滴加;再取少量所得浑浊液加热,记录实验现象。下列说法不正确的是( )
A.未加热前①和②中发生了反应:2HCO3-+Ca2+CaCO3↓+H2CO3
B.①中产生浑浊的原因是c(Ca2+)·c(CO32-)>Ksp(CaCO3)
C.向上述NaHCO3溶液中加入足量0.5 ml·L-1 CaCl2溶液,可能同时产生浑浊和气泡
D.加热浊液产生气泡主要是因为CaCO3受热分解产生了更多的CO2
4.(2025·南通二模)室温下,用含少量Cu2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如下:
注:“沉锰”时n(NH4HCO3)∶n(Mn2+)=2.5∶1,控制溶液pH=7。下列说法正确的是( )
A.NH4HCO3溶液中:c(NH4+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
B.“过滤1”所得滤液中:c(Cu2+)c(Mn2+)>Ksp(CuS)Ksp(MnS)
C.“沉锰”时发生反应:Mn2++HCO3-MnCO3↓+H+
D.“过滤2”所得滤液中:c(NH4+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(HS-)+2c(S2-)
5.(2025·盐城模拟)如图为常温下Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达到沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图{pM=-lg[c(M)/(ml·L-1)];c(M)≤10-5 ml·L-1可认为M离子已沉淀完全}。下列叙述错误的是( )
A.a、b、c三点中表示Fe(OH)3的溶解速率大于沉淀速率的是c点
B.向三种沉淀中逐滴滴加盐酸,最先溶解的是Cu(OH)2
C.Ksp[Al(OH)3]≈10-33
D.Al3+、Cu2+混合溶液中,当c(Cu2+)=0.01 ml·L-1时,二者不会同时沉淀
6.(2025·镇江丹阳高级中学期中)常温下,向某浓度草酸(H2C2O4)溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O4-、C2O42-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图1所示。草酸钙的Ksp(CaC2O4)负对数随温度变化曲线如图2所示,已知Ksp(CaSO4)=2.5×10-4,10-8.6=2.5×10-9。下列说法错误的是( )
图1
图2
A.P点时,c2(HC2O4-)c(H2C2O4)·c(C2O42-)=102
B.加入NaOH至pH=4.2时发生的反应:2H2C2O4+3OH-HC2O4-+C2O42-+3H2O
C.F点存在c(Na+)+c(H+)=3c(HC2O4-)+c(OH-)
D.30 ℃时,向0.5 L草酸钙饱和溶液中加入0.5 L 2.0 ml·L-1 Na2SO4溶液,无CaSO4沉淀生成
7.(2025·常州二模)室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
已知:Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.0×10-13,Ksp(CuS)=1.0×10-36。
实验1:向0.10 ml·L-1 NaHS溶液中逐滴加入NaOH溶液,至溶液pH=11;
实验2:向0.10 ml·L-1 NaHS溶液中滴加新制氯水,氯水褪色,有淡黄色沉淀产生;
实验3:向0.10 ml·L-1 NaHS溶液中滴加几滴CuSO4溶液,有黑色沉淀生成。
下列说法正确的是( )
A.实验1所得溶液中:c(S2-)c(HS-)+2c(S2-)
C.实验2中主要反应的离子方程式:Cl2+S2-2Cl-+S↓
D.实验3中反应Cu2++2HS-CuS↓+H2S的平衡常数K=1.0×1016
8.(20分)(1)(2025·徐州一模)已知:Ag+(aq)+2S2O32-(aq)[Ag(S2O3)2]3-(aq) K=1013.5,Ksp(Ag2S)=6.7×10-50。通过计算证明Na2S与Na3[Ag(S2O3)2]反应不可逆。
(2)(2025·连云港一模)以钴锰废渣(含LiCO2、MnCO3、炭黑、CaCO3和Fe等)为原料制备C3O4。
在搅拌下,向“酸浸、还原”后得到的滤液中加入MnCO3调节溶液的pH=4,除去溶液中的Fe3+,过滤。向得到的滤液中加入MnF2固体除去溶液中的Ca2+。滤液中加入MnF2固体发生的反应为MnF2+Ca2+CaF2+Mn2+。已知:K>105认为反应进行完全;Ksp(MnF2)=1.2×10-3,Ksp(CaF2)=1.6×10-10。结合计算解释MnF2能除去Ca2+的原因。
(3)(2025·南京模拟)电解锰渣(主要成分是MnS,还含有FeS及Fe、Ca、Mg的氧化物等)制取高纯MnSO4并电解制备Mn的流程如下:
常温下,Fe3+开始生成氢氧化物沉淀的pH=1.7,完全沉淀时pH=2.8(某离子浓度≤1×10-5 ml·L-1,认为该离子沉淀完全)。酸浸后的溶液调节pH至4后,溶液中残留的c(Fe3+)= ml·L-1。
(4)(2025·常州开学考试)三氯化六氨合钴{[C(NH3)6]Cl3}是橙黄色的配合物,是合成其他一些含钴配合物的原料。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[C(NH3)6]Cl3的工艺流程如图:
已知:①“浸出液”中含有C2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。
②Ksp[C(OH)2]=1×10-14.2、Ksp[C(OH)3]=1×10-43.7、Ksp[Fe(OH)3]=1×10-37.4、Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.9,当溶液中金属离子的物质的量浓度≤10-5 ml·L-1时可认为沉淀完全。
③[C(NH3)6]2+具有较强还原性,氧化性:H2O2>C3+。
“加Na2CO3调pH至a”会生成两种沉淀,同时得到含c(C2+)=0.1 ml·L-1的滤液,a的范围为 。(加入NaClO3和Na2CO3时溶液体积变化忽略)
(5)(2025·淮安三模)硫酸锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为MnS及少量FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:
已知:
①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示(25 ℃),此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54;当离子浓度≤10-5 ml·L-1时,可认为该离子沉淀完全。
“氟化除杂”时,若维持c(F-)=6×10-4 ml·L-1,溶液中的Mg2+和Ca2+ (填“能”或“不能”)都沉淀完全[已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12]。
参考答案
1.B 解析:0.1 ml·L-1 Na2C2O4溶液中存在质子守恒,即c(OH-)=c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O4-),A错误;NaHC2O4中,HC2O4-存在水解平衡和电离平衡,Kh=KWKa1=10-1410-1.23=10-12.77,Ka2(H2C2O4)=10-4.27,电离大于水解,溶液呈酸性,加入NaOH溶液可制备Na2C2O4溶液,Na2C2O4溶液水解呈碱性,当pH=7时,溶液中存在Na2C2O4和NaHC2O4,在Na2C2O4溶液中存在元素守恒:c(Na+)=2[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)],Na2C2O4和NaHC2O4的混合溶液中,存在c(Na+)Ksp,Q=c(Cu2+)·c(C2O42-)=0.05×0.05=2.5×10-3,可推测Ksp(CuC2O4)Ksp(CuS),A正确;向等浓度的NaCl和Na2CrO4混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先出现白色的AgCl沉淀,后出现砖红色的Ag2CrO4沉淀,两种沉淀不是相同类型(阴、阳离子个数比相同)的沉淀,无法得出二者溶度积常数的大小关系,B错误;饱和Na2CO3溶液中碳酸根离子浓度远高于BaSO4电离出的极少量硫酸根离子,促使部分BaSO4转化为BaCO3,故会有BaCO3生成,但不能说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3),C错误;向盛有3 mL 0.1 ml·L-1 AgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1 ml·L-1 NaCl溶液生成氯化银沉淀,硝酸银溶液过量,再滴加2滴0.1 ml·L-1 KI溶液,硝酸银和碘化钾反应生成碘化银沉淀,未发生沉淀的转化,不能比较Ksp的大小,D错误。
3.D 解析:未加热前①和②不放出二氧化碳,说明碳酸没有达到饱和,加热后碳酸分解放出二氧化碳,所以未加热前①和②中发生反应:2HCO3-+Ca2+CaCO3↓+H2CO3,A正确;根据溶度积规则,①中能产生CaCO3沉淀,说明Q=c(Ca2+)·c(CO32-)>Ksp(CaCO3),B正确;由实验现象可知,实验中是否产生浑浊和气泡与加入的CaCl2溶液的浓度和体积有关,所以向题述NaHCO3溶液中加入足量0.5 ml·L-1 CaCl2溶液,可能同时产生浑浊和气泡,C正确;加热前①和②中发生反应:2HCO3-+Ca2+CaCO3↓+H2CO3,碳酸钙在溶液中受热不易分解,加热浑浊液产生气泡主要是因为碳酸受热分解产生了CO2,D错误。
4.B 解析:NH4HCO3溶液中,根据元素守恒可得:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),A错误;“过滤1”所得滤液是硫化铜的饱和溶液,而无硫化锰沉淀,则c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp(CuS),而c(Mn2+)·c(S2-)Ksp(CuS)Ksp(MnS),B正确;“沉锰”时发生反应:Mn2++2HCO3-MnCO3↓+H2O+CO2↑,C错误;“过滤2”所得滤液中,pH=7,根据电荷守恒可得:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(HS-)+2c(S2-)+2c(SO42-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),则c(NH4+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(HS-)+2c(S2-)+2c(SO42-),D错误。
5.A 解析:由点a(2,2.5)可知,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×(10-12)3=10-38.5,b点Q105,反应进行完全,因此可除去Ca2+。 (3)10-8.6 (4)4.7~7.4 (5)不能
解析:(1)S2-+2[Ag(S2O3)2]3-Ag2S↓+4S2O32-的平衡常数K=c4(S2O32-)·c2(Ag+)c2{[Ag(S2O3)2]3-}·c(S2-)·c2(Ag+)=1K2·1Ksp(Ag2S)=1(1013.5)2×16.7×10-50≈1.49×1022,一般认为平衡常数大于105时化学反应不可逆。(2)MnF2+Ca2+CaF2+Mn2+,K=c(Mn2+)c(Ca2+)=Ksp(MnF2)Ksp(CaF2)=1.2×10-31.6×10-10=7.5×106>105,反应进行完全,因此可除去Ca2+。(3)当离子浓度低于10-5 ml·L-1,该离子沉淀完全,据此可以求出氢氧化铁的溶度积常数:Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=c(Fe3+)·[KWc(H+)]3=10-5×(10-1410-2.8)3=10-38.6。溶液调节pH至4后,c(Fe3+)=Ksp[Fe(OH)3]c3(OH-)=10-38.6(10-10)3 ml·L-1=10-8.6 ml·L-1。(4)加入碳酸钠调节溶液pH的目的是将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,由溶度积可知,铝离子完全沉淀时,铁离子已经完全沉淀,则铝离子完全沉淀时,溶液中氢氧根离子浓度大于310-32.910-5 ml·L-1=10-9.3 ml·L-1,则溶液的pH大于4.7;溶液中c(C2+)为0.1 ml·L-1,则由溶度积可知,溶液中氢氧根离子浓度小于10-14.20.1 ml·L-1=10-6.6 ml·L-1,溶液的pH小于7.4,所以a的范围为4.7~7.4。(5)Ksp(MgF2)=6.4×10-10,Ksp(CaF2)=3.6×10-12,溶液中的Ca2+沉淀完全时c(F-)=Ksp(CaF2)c(Ca2+)=3.6×10-121×10-5 ml·L-1=6×10-4 ml·L-1,当镁离子完全沉淀时,需维持c(F-)不低于Ksp(MgF2)c(Mg2+)=6.4×10-101×10-5 ml·L-1=8×10-3 ml·L-1,因此当c(F-)=6×10-4 ml·L-1时,溶液中的Mg2+不能沉淀完全,即此时溶液中Mg2+和Ca2+不能都沉淀完全。选项
实验操作及现象
结论
A
分别向等浓度的FeSO4和CuSO4溶液中通入H2S气体至饱和,前者无明显现象,后者出现黑色沉淀
Ksp(FeS)>Ksp(CuS)
B
向等浓度的NaCl和Na2CrO4混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先出现白色沉淀,最终呈现砖红色沉淀
Ksp(AgCl)Ksp(BaCO3)
D
向盛有3 mL 0.1 ml·L-1 AgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1 ml·L-1 NaCl溶液,振荡试管,再向试管中滴加2滴0.1 ml·L-1 KI溶液,观察生成的沉淀的颜色
Ksp(AgI)